[發明專利]地面增補轉發器及無線數字廣播同步的系統和方法

有效

• 申請號: 200610109699.0
• 申請日: 2006-08-18
• 公開（公告）號: CN101127555A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 趙壁如;邢飛;梁小芃;海波
• 申請（專利權）人: 北京華信泰機電設備有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B7/26;H04B1/707;H04H1/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司
• 代理人: 許靜

技術領域

本發明涉及一種通信技術，尤其涉及一種地面增補轉發器，及無線數字廣播同步的系統和方法。

背景技術

無線數字廣播技術是通信技術發展的必然結果，應用這項技術，可以提高廣播網的覆蓋質量，擴大廣播網的覆蓋范圍。

在實際應用中，若直接采用地面覆蓋，網絡的建設成本和維護成本都很大；若采用直接衛星覆蓋，農村和偏遠山區可以直接接收，在城市中無遮攔區域也可以直接接收，但對于城市中建筑遮擋比較多的地方，其覆蓋效果很不理想，因此，對于這些覆蓋質量差的區域，必須采用地面增補轉發的模式進行覆蓋。

如圖1所示，為現有技術中采用地面增補轉發器進行無線數字廣播的系統結構圖。該無線數字廣播系統包括數字信號發射系統、衛星、以及數字信號接收系統。在數字信號發射系統中，信源數據調制器將信源編碼器輸出的數據進行調制，再通過Ku波段發射機以Ku波段發射到衛星上。衛星對接收到的Ku波段進行轉發。衛星以S波段直接向數字信號接收系統中的終端解調器轉發信源數據，同時，衛星還以Ku波段轉發信源數據。以Ku波段轉發的信源數據由增補轉發器的衛星天線接收后，再以S波段轉發給終端解調器。終端解調器對接收到的S波段的信源數據進行解調，再由信源解碼器進行解碼，之后發送給對應的移動終端。

在上述無線數字廣播系統中，地面增補轉發器是呈網狀分布的，各個地面增補轉發器接收同一衛星轉發的Ku波段的信源數據，并以S波段轉發給對應的終端解調器。對于終端解調器來說，其同時接收衛星直接轉發的S波段的信源數據和通過增補轉發器轉發的S波段的信源數據。由于衛星中存在晶體的偏移，或者地面增補轉發器的處理延時等多種原因，可能導致衛星直接轉發的S波段數據與地面增補轉發器轉發的S波段數據在到達終端解調器時存在頻率，碼和時間的偏差，對于終端解調器來說，這些偏差將直接導致其不能正確的解調信源數據。

針對上述缺陷，現有技術中在無線數字廣播系統增加單頻網適配器和GPS(Global?Positioning?System，全球定位系統)等關鍵設備，借助于這些設備實現系統的頻率同步、時間同步和碼同步。

通過利用GPS設備提供精確的秒脈沖信號，由數字信號發射系統利用單頻網適配器對發送的數據流進行巨幀處理，數字信號接收系統接收到轉發下來的數據流后，進行解巨幀處理，從而實現系統的時間同步和碼同步。

針對頻率同步的要求，從GPS設備得到基準頻率和秒脈沖信號，用GPS設備的基準頻率來驅動每部地面增補轉發器內所有的級聯振蕩器，進而實現載波頻率的同步。

可以看出，現有技術中對載波同步、時間同步和碼同步都依賴于獨立的GPS設備，而在實際應用中，一旦缺失了GPS設備的信息，將導致整個系統由于沒有進行同步而處于癱瘓狀態。這時，即使是有人工干預也是無濟于事的。而且，采用GPS設備進行同步，也導致系統成本的增加，使各地面增補轉發器之間的組網聯調更加復雜。

發明內容

本發明針對現有技術的缺點，提供一種地面增補轉發器及無線數字廣播同步的系統和方法，通過在數字信號發射系統中疊加用于識別系統時間的PN碼(Pseudo?noise?Code，偽隨機噪聲碼)，在數字信號接收系統中根據此PN碼進行整個系統的同步。

本發明所述地面增補轉發器包括上變頻模塊、下變頻模塊、上變頻和功率放大模塊、以及數據通路模塊，還包括同步模塊；

所述同步模塊包括：

PN碼同步和跟蹤模塊，用于根據接收到的PN碼進行碼的同步捕獲及跟蹤；

時間同步跟蹤模塊，用于將本地時鐘跟蹤到的發射源時鐘，將不同的地面增補轉發器進行時間統一，得到系統時間；

同步發送控制模塊，用于將接收到的數據根據系統時間進行定時轉發。

本發明還提供一種無線數字廣播同步的系統，包括數字信號發射系統、衛星、以及數字信號接收系統；

所述數字信號發射系統向衛星發射包含信源數據、系統時間的數據包，以及與系統時間對應的PN碼；

所述數字信號接收系統根據衛星轉發的PN碼進行系統載波頻率及碼同步調整，并根據解調得到的系統時間信息啟動接收系統。

本發明還提供一種無線數字廣播同步的方法，其步驟包括：

步驟一，數字信號發射系統發射包含信源數據、系統時間的數據包，以及與系統時間對應的PN碼；

步驟二，數字信號接收系統根據接收到的PN碼進行系統載波頻率與碼的同步調整；

步驟三，數字信號接收系統解調接收到的數據包，并根據其中的系統時間信息啟動接收系統。